Class Notes (837,009)
Canada (510,037)
Biology (6,817)
Lecture

7-14.txt

5 Pages
58 Views
Unlock Document

Department
Biology
Course
Biology 1225
Professor
Michael Butler
Semester
Fall

Description
Chapter 7:  Before we go any further, in RNA there is NO thymine nucleotide (T in the genetic code) as there is in DNA.  Instead, there is a similar base called Uracil (U). So, in RNA, U replaces T and thus U pairs with A. You can  be sure, if you see a sequence of bases mentioned and a U is present (such as AUCGAAUU) that it is RNA  and NOT DNA that is being discussed, uracil is unique to RNA.  What is a Gene?  How is it possible that a single­celled zygote can contain the information necessary to form the complete  individual? The answer lies in the nature of the DNA molecule. This unique chemical has a structure that  allows it to replicate prior to each cell division so that the daughter cells have the same chromosomes (and  genes) as the original zygote had. The structure of DNA also allows it to store information. The language  used to record the information has an alphabet of only 4 letters. These are the bases, adenine, guanine,  thymine and cytosine. Sequences of these 4 bases along the length of the chromosomes form the genes.  But what is the significance of a gene?  In the 1940s, many years before Watson and Crick described the structure of the DNA molecule, two  scientists named George Beadle and Edward Tatum received the Nobel Prize for developing the first clear  definition of a gene. They said one gene, one enzyme. In other words, a gene is a section of a DNA  molecule that codes for an enzyme in one of the chemical processes of a cell.  This is a very profound statement, and although the definition of a gene has been expanded and refined  over the years, the basic principle remains constant. Remember that enzymes are catalysts at each stage  of biochemical pathways. They bring the reactants together in the right way so that the reactions occur  quickly. It is believed that, given the correct enzymes in the correct order, and the raw materials or  substrates, all of the chemical reactions of the cell occur, and therefore all of the characteristics of the  organism are possible.  What we actually inherit from our parents is the information to make enzymes plus the other proteins of the  cell. Your text refers to one gene, one protein to encompass proteins other than enzymes, like hormones,  membrane proteins etc., in the definition of a gene.  How Proteins are Made (a simplified overview)  You could consider the DNA to be like a cookbook. It contains the recipes for all of the proteins that the cell  can possibly make over its lifetime. It also contains instructions for making the molecules that carry out  protein synthesis. (You could think of these molecules as the machinery necessary for the process.) DNA  also contains vast amounts of information that is not yet understood.  If the DNA is the cookbook, then a messenger RNA or (mRNA) molecule is a copy of the recipe for one  protein. It is a strip of RNA complementary to a fairly short section of one side of a chromosome. mRNA is  made by transcription and then it leaves the nucleus. Once in the cytoplasm it may be used over and over  again to make many molecules of the same protein.  In general, each set of three bases on the mRNA strand codes for one amino acid. These sets of three are  called codons. Since the mRNA must be read in the correct direction (beginning to end and not backwards,  which would give a different amino acid sequence) one codon, AUG, always occurs near one end of the  mRNA and indicates the beginning of the recipe.  The machinery for making proteins consists of short strands of transfer RNA or tRNA, and organelles called  ribosomes, which are made of ribosomal RNA or rRNA and ribosomal proteins. The tRNA and the rRNA  are both made by transcription of genes in the nucleus. (Some genes, therefore, code for RNA rather than  protein.) The rRNA is specifically made in the nucleolus where it is then combined with proteins in the  cytoplasm to form ribosomes.Once a tRNA has bound with its specific amino acid it is referred to a  "charged tRNA"  Much of the time, the tRNAs float around freely in the cytoplasm. Each different tRNA has a particular set of  3 bases called an anticodon, and a tRNA with a certain anticodon will only transport one specific kind of  amino acid out of the 20. When the tRNA encounters its correct amino acid in the cytoplasm, it attaches to  it by a fairly complex, ATP­requiring reaction.  The process of making a protein using the sequence of bases (recipe) on mRNA is called translation. One  half of the ribosome and then the other half attach to the mRNA at the appropriate end. Simply put, the  ribosome then moves along the mRNA and matches a complementary tRNA anticodon to each codon. In  doing so, the tRNA places the correct amino acid in sequence for the new protein. The ribosome provides  the enzymes and energy necessary to make the peptide bonds between the amino acids. Once a tRNA has  delivered its amino acid, it leaves the ribosome and picks up another molecule of its particular amino acid  for delivery to another ribosome.  Examples:  (a) ­ If a specific codon in an mRNA is GUU, then only a tRNA with the anticodon CAA can place its amino  acid in the growing polypeptide chain at that point. This tRNA only carries the amino acid valine. (I know  this by looking up the mRNA codon GUU in Fig 7.6.)  (b) ­ Suppose a section of an mRNA has the following bases.  UUGGCAAAAUCA  ­Separate this into codons. UUG GCA AAA UCA  ­Which amino acids does this mRNA code for?  (See Fig 7.6 to work out the amino acid sequence.)  leucine C alanine C lysine C serine  ­What is the anticodon on the tRNA that transports alanine?  it is CG_  In summary then, the sequence of codons on the mRNA dictates the sequence of amino acids in the  polypeptide (protein). The role of the tRNA is to transport a specific amino acid into the ribosome at the  correct point. As the ribosome moves along the mRNA more and more amino acids are added to the  polypeptide chain. When it arrives at the stop codon, it releases the polypeptide and the two halves of the  ribosome separate from the mRNA. All of the machinery (mRNA, ribosome and tRNA) can be used over  and over.  Historical note  In this chapter there is a description of the Barr body. Dr. Murray Barr was a professor at the University of  Western Ontario. He and his graduate student Dr. E.G. Bertram made the discovery of the Barr Body here  at Western and published their discovery in 1966.  Chp 11:  Darwins thoughtful melding of his observations of the natural world with the ideas of other thinkers led him  to propose that evolution could occur by way of a pr
More Less

Related notes for Biology 1225

Log In


OR

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


OR

By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.


Submit